一種硬質(zhì)交聯(lián)防火保溫納米纖維素泡沫的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種硬質(zhì)交聯(lián)防火保溫納米纖維素泡沫,屬于材料領(lǐng)域,該泡沫至少通過納米纖維素晶體、交聯(lián)劑、增強纖維制備獲得,該泡沫各向同性,納米纖維素晶體自組裝到球形結(jié)構(gòu)中排列,該泡沫強度為1.2~2.7MPa,密度為140~230Kg/m3,泡沫中納米纖維素晶體所占質(zhì)量百分比為55%~93%,交聯(lián)劑所占質(zhì)量百分比為1%~3%,增強纖維所占質(zhì)量百分比為6%~42%。本發(fā)明以納米纖維素為主體材料,制備的泡沫可降解、可再生、綠色環(huán)保;泡沫保溫性能優(yōu)異,且防火等級高;制備納米纖維素的原料來自自然界,來源廣泛,且可再生,從而使得整個泡沫的生產(chǎn)成本較低,易于實現(xiàn)工業(yè)化。
【專利說明】
一種硬質(zhì)交聯(lián)防火保溫納米纖維素泡沬
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及材料領(lǐng)域,具體地說涉及一種具有防火保溫特性的硬質(zhì)交聯(lián)防火保溫納米纖維素泡沫。
【背景技術(shù)】
[0002]納米纖維素是一種新型的生物質(zhì)基納米材料,可在水中分散形成穩(wěn)定懸浮液,也被稱為纖維素微晶、纖維素晶須、纖維素納米晶體或納米纖維素晶體。具有諸多優(yōu)良性能,如較大的化學(xué)反應(yīng)活性、高純度、高聚合度、高結(jié)晶度、高親水性、高楊氏模量、高強度、超精細結(jié)構(gòu)和高透明性等。其次,由于NCC尺寸達納米級別,故還能產(chǎn)生量子尺寸效應(yīng),界面效應(yīng),宏觀量子隧道效應(yīng)等。因納米纖維素具有上述優(yōu)異特性,加之具有生物材料的輕質(zhì)、可降解、生物相容及可再生等特性,故其具有巨大的應(yīng)用前景。目前,針對納米纖維素的應(yīng)用開發(fā),主要還集中于將其作為復(fù)合材料的增強相,制備高性能的復(fù)合材料。
[0003]現(xiàn)有的納米纖維泡沫技術(shù)僅僅添加少量、單一的納米纖維素,沒有充分利用到納米纖維素本身的優(yōu)異性能。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的是提供一種具有防火保溫特性的硬質(zhì)交聯(lián)防火保溫納米纖維素泡沫。
[0005]技術(shù)方案:為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明的一種硬質(zhì)交聯(lián)防火保溫納米纖維素泡沫,其特征在于:至少通過納米纖維素晶體、交聯(lián)劑、增強纖維制備獲得,該泡沫各向同性,納米纖維素晶體自組裝到球形結(jié)構(gòu)中排列,該泡沫強度為1.2?2.7MPa,密度為140?230Kg/m3,泡沫中納米纖維素晶體所占質(zhì)量百分比為55 %?93 %,交聯(lián)劑所占質(zhì)量百分比為1%?3%,增強纖維所占質(zhì)量百分比為6%?42%。
[0006]所述納米纖維素晶體包括細菌纖維素晶體、動物納米纖維素晶體、植物納米纖維素晶體中的任意一種或多種的組合。
[0007]所述納米纖維素晶體形貌為棒狀、針狀、片狀、球形、微纖維絲的任意一種,晶體長度為150?400nm,直徑為5?25nm;納米纖維素晶體表面經(jīng)疏水性基團化學(xué)改性,基團取代度為0.6?I。
[0008]所述交聯(lián)劑包括三聚氰胺甲醛樹脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液、聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一種或多種的組合。
[0009]所述增強纖維包括玻璃纖維、植物微纖絲、聚乳酸纖維、聚己內(nèi)酯纖維中的任意一種或多種的組合。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下有益效果:
[0011](I)以納米纖維素為主體材料,制備的泡沫可降解、可再生、綠色環(huán)保;
[0012](2)泡沫保溫性能優(yōu)異,且防火等級高;
[0013](3)制備納米纖維素的原料來自自然界,來源廣泛,且可再生,從而使得整個泡沫的生產(chǎn)成本較低,易于實現(xiàn)工業(yè)化。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合具體實施例,進一步闡明本發(fā)明,應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍,在閱讀了本發(fā)明之后,本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定。
[0015]實施例1
[0016]—種硬質(zhì)交聯(lián)防火保溫納米纖維素泡沫,通過納米纖維素晶體、交聯(lián)劑、增強纖維通過冰模板法制備獲得,該泡沫各向同性,納米纖維素晶體所占質(zhì)量百分比為55%,交聯(lián)劑所占質(zhì)量百分比為3%,增強纖維所占質(zhì)量百分比為42%。納米纖維素晶體為細菌纖維素,其晶體形貌為微纖維絲,晶體長度為200nm,直徑為25nm,晶體表面經(jīng)疏水性基團化學(xué)改性,基團取代度為I。交聯(lián)劑為乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液,增強纖維為玻璃纖維。最終制得的泡沫的壓縮強度為2.5MPa,密度為210Kg/m3。
[0017]實施例2
[0018]—種硬質(zhì)交聯(lián)防火保溫納米纖維素泡沫,通過納米纖維素晶體、交聯(lián)劑、增強纖維通過冰模板法制備獲得,該泡沫各向同性,納米纖維素晶體所占質(zhì)量百分比為74%,交聯(lián)劑所占質(zhì)量百分比為2%,增強纖維所占質(zhì)量百分比為24%。納米纖維素晶體為動物納米纖維素,其晶體形貌為棒狀,晶體長度為300nm,直徑為15nm,晶體表面經(jīng)疏水性基團化學(xué)改性,基團取代度為0.8。交聯(lián)劑為三聚氰胺甲醛樹脂,增強纖維為植物微纖絲。最終制得的泡沫的壓縮強度為2.010^,密度為180如/1113。
[0019]實施例3
[0020]一種硬質(zhì)交聯(lián)防火保溫納米纖維素泡沫,通過納米纖維素晶體、交聯(lián)劑、增強纖維通過冰模板法制備獲得,該泡沫各向同性,納米纖維素晶體所占質(zhì)量百分比為93 %,交聯(lián)劑所占質(zhì)量百分比為1%,增強纖維所占質(zhì)量百分比為6%。納米纖維素晶體為植物納米纖維素晶體,其晶體形貌為棒狀,晶體長度為400nm,直徑為5nm,晶體表面經(jīng)疏水性基團化學(xué)改性,基團取代度為0.6。交聯(lián)劑為聚甲基丙烯酸甲酯,增強纖維為聚乳酸纖維。最終制得的泡沫的壓縮強度為1.65MPa,密度為165Kg/m3。
[0021]上述僅為本發(fā)明的三個【具體實施方式】,但本發(fā)明的設(shè)計構(gòu)思并不局限于此,凡利用此構(gòu)思對本發(fā)明進行非實質(zhì)性的改動,均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護的范圍的行為。但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何形式的簡單修改、等同變化與改型,仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。
[0022]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當(dāng)指出:對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種硬質(zhì)交聯(lián)防火保溫納米纖維素泡沫,其特征在于:至少通過納米纖維素晶體、交聯(lián)劑、增強纖維制備獲得,該泡沫各向同性,納米纖維素晶體自組裝到球形結(jié)構(gòu)中排列,該泡沫強度為1.2?2.7MPa,密度為140?230Kg/m3,泡沫中納米纖維素晶體所占質(zhì)量百分比為55%?93%,交聯(lián)劑所占質(zhì)量百分比為1%?3%,增強纖維所占質(zhì)量百分比為6%?42%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬質(zhì)交聯(lián)防火保溫納米纖維素泡沫,其特征在于:所述納米纖維素晶體包括細菌纖維素晶體、動物納米纖維素晶體、植物納米纖維素晶體中的任意一種或多種的組合。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硬質(zhì)交聯(lián)防火保溫納米纖維素泡沫,其特征在于:所述納米纖維素晶體形貌為棒狀、針狀、片狀、球形、微纖維絲的任意一種,晶體長度為150?400nm,直徑為5?25nm;納米纖維素晶體表面經(jīng)疏水性基團化學(xué)改性,基團取代度為0.6?I。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的硬質(zhì)交聯(lián)防火保溫納米纖維素泡沫,其特征在于:所述交聯(lián)劑包括三聚氰胺甲醛樹脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液、聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一種或多種的組合。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的硬質(zhì)交聯(lián)防火保溫納米纖維素泡沫,其特征在于:所述增強纖維包括玻璃纖維、植物微纖絲、聚乳酸纖維、聚己內(nèi)酯纖維中的任意一種或多種的組合。
【文檔編號】C08L61/28GK105885097SQ201610229254
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月13日
【發(fā)明人】陳照峰, 鮑舒婷
【申請人】南京鳳源新材料科技有限公司